巨大磁電阻材料WTe2的制備及其磁電輸運(yùn)特性.pdf

1、本文利用固相反應(yīng)法和高溫高壓法分別制備了WTe2樣品，研究了不同制備方法制備的WTe2樣品的磁電輸運(yùn)特性。利用固相反應(yīng)法結(jié)合放電等離子燒結(jié)(SPS)技術(shù)制備了WTex（x=1.95、2.0、2.05）系列樣品，研究了不同化學(xué)計(jì)量比對(duì)WTe2樣品的磁電輸運(yùn)特性的影響。用第一性原理計(jì)算了WTe2的電子結(jié)構(gòu)和熱電特性。主要取得了以下研究成果：
　　(1)X射線衍射(XRD)分析結(jié)果表明：固相反應(yīng)法制備的WTex(x=1.95、2.0、2

2、.05)為單相樣品。隨著Te含量的不斷增大，衍射峰整體出現(xiàn)了向大角度偏移的現(xiàn)象，說(shuō)明成功煉制了WTex(x=1.95、2.0、2.05)。固相反應(yīng)法結(jié)合SPS燒結(jié)技術(shù)制備的WTe2樣品要比高溫高壓法制備的WTe2樣品結(jié)晶度要好，衍射峰強(qiáng)度要強(qiáng)，半高寬要窄。
　　(2)WTe2樣品的磁電阻效應(yīng)在較低溫度時(shí)才能顯著出現(xiàn)，且隨著溫度的降低，磁電阻效應(yīng)愈加明顯，在外加磁場(chǎng)分別為1T、3T、5T、7T、9T時(shí)，WTe2樣品的磁電阻MR在低溫

3、處隨著溫度T的增大而減小，而在高溫處磁電阻MR幾乎為零。
　　(3)微調(diào)化學(xué)計(jì)量比對(duì)WTe2樣品的影響較大。在低溫2.4 K、9 T時(shí)，WTex(x=1.95、2.0、2.05)樣品的磁電阻MR分別為734.96％，367.56%和366.8%。WTe1.95的磁電阻 MR大約是WTe2和WTe2.05的2倍。
　　(4)固相反應(yīng)法結(jié)合SPS燒結(jié)技術(shù)制備的WTe2在2.4 K、9 T時(shí)，磁電阻MR為367.56%，高溫高壓法

4、制備的WTe2在2.4 K、9 T時(shí)，磁電阻MR為147%，前者為后者的2.5倍。
　　(5)第一性原理計(jì)算得到的WTe2的電子結(jié)構(gòu)表明，WTe2的能帶沿著不同方向具有不同的色散強(qiáng)度，能帶結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為較強(qiáng)各項(xiàng)異性。費(fèi)米能級(jí)穿插于導(dǎo)帶又經(jīng)過(guò)價(jià)帶，價(jià)帶與導(dǎo)帶有部分重疊，因此WTe2為典型的半金屬材料。WTe2的費(fèi)米面近乎縮小為費(fèi)米點(diǎn)，帶隙為零，且在狄拉克點(diǎn)處表現(xiàn)出線性色散，因此它還屬于拓?fù)浒虢饘佟?br>　　(6)第一性原理計(jì)算得到的W